Sensorik „Gummisensor“ verleiht Robotern und Maschinen Fingerspitzengefühl

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Neu entwickelte Sensoren von Delfa Systems sind federleicht und weich wie Gummi. Sie geben Robotern und Maschinen Reflexe und Fingerspitzengefühl – eine günstige Alternative zur konventionellen Sensorik.

Die neuartigen Sensoren von Delfa Systems, eine Ausgründung von Forschern der Universität des Saarlandes, sind, wie es heißt, federleicht und weich wie Gummi. Sie ließen sich damit sogar in gekrümmte Oberflächen leicht integrieren. Sowohl die Kraft- als auch die Wegmessung sind ihre Domäne, wie es weiter heißt. Und sie können Dehnungen von maximal 100 Prozent erfassen. Sie bestehen aus dünnen Folien und können deshalb großserienmäßig gefertigt werden. Der Aufbau lässt auch kundenspezifische Größen- und Formen zu, was sie zur günstigen Alternative mit Blick auf konventionelle Sensoren macht, wie Delfa Systems erklärt. Dann gibt es noch eine speziell entwickelte Auswerteelektronik, die nicht nur die Messwerte erfasst, sondern diese auch direkt vor Ort im Sensor interpretieren kann, was ein damit ausgerüstetes System zu schnellen Reaktionen veranlasst, so die ehemaligen Universitätsforscher. Kraftmessdosen oder Dehnmessstreifen (DMS) könnten also ausgedient haben – zumindest für diesen Zweck.

Viel günstiger als DMS-Systeme

Auch existieren bekanntlich günstige kraftsensitive Widerstände (FSR), die nach Erfahrung von Delfa aber eher schätzen als messen. Alternativ werden in der Robotik Kräfte auch durch die Motorströme oder Drehmomentsensoren berechnet, was aber auch nicht ideal sei. Somit gibt es eine Performancelücke, die die Ingenieure von Delfa Systems mit ihren Sensoren auf Basis sogenannter dielektrischer Elastomere quasi flexibel überbrücken können. Sie seien zwar etwas ungenauer als DMS-Systeme, sparten aber mindestens die Hälfte an Geld. Ein erstes Anwendungsfeld werden 1-Achs-Kraftsensoren für die Robotik sein, wo es um Polier-, Füge- oder Greifprozesse geht, die man damit regeln und überwachen kann. Die „Gummisensoren“ werden als smart beschrieben, weshalb sie die Zuverlässigkeit von Handhabungsprozessen deutlich steigern könnten.

Außer beim Greifen gibt das getragene Gewicht einen Hinweis darauf, ob das richtige Bauteil gegriffen wurde, wie es weiter heißt. Damit machten die neuen Sensorsysteme quasi ihren einzigen Nachteil im Vergleich ihrer vakuumbasierten Konkurrenz wett: Denn der Vorteil solcher Haftstrukturen ist, dass sie Bauteile ohne Energieeinsatz halten könnten.

Die oben angesprochene Elektronik meldet über digitale Signale ob ein Vorgang korrekt ausgeführt wurde, an den Roboter. Damit ist der Integrations- respektive Programmieraufwand minimal. Zusätzlich könnten die Messdaten auch über analoge oder digitale Schnittstellen übertragen werden, was die Anwendung sehr flexibel mache.

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Auf dieser Basis sind bereits weitere Produkte in der Entstehung. Dazu gehöre etwa ein 3-Achs-Sensor für die Robotik sowie ein einfach nachrüstbares Wegmesssystem für Gelenke oder Antriebszylinder. Letzteres erlaubt die einfache Überführung einer Altanlage in die digitale Zukunft, wie die Delfa-Systems-Experten versprechen. Das spare natürlich Kosten und Ressourcen gleichermaßen. Außer den Sensoren sind auch Produkte für die lineare Antriebstechnik in Planung. Interessierte können sich nun vom 30. Mai bis 2. Juni auf der Hannover Messe in Halle 2 am Stand B28 dazu informieren.

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